Carl Scheele, oo ah farmashiistaha Iswidhishka, iyo Daniel Rutherford, oo u dhashay Scotland, botanist, ayaa si gooni ah u helay nitrogen sannadkii 1772. Reverend Cavendish iyo Lavoisier ayaa sidoo kale si madaxbannaan u helay nitrogen isku mar. Nitrogen waxa markii ugu horaysay u aqoonsaday curiye Lavoisier, kaas oo u magacaabay "azo", oo macneheedu yahay "aan noolayn". Chaptal waxa loo magacaabay element nitrogen 1790. Magaca waxa uu ka yimid erayga Giriigga "nitre" (nitrate ka kooban nitrogen ee nitrate).
Ilaha Nitrogen
Nitrojiinku waa curiyaha 30-aad ee ugu badan dhulka. Iyadoo la tixgelinayo in nitrogen ay ka dhigan tahay 4/5 ee mugga jawiga, ama in ka badan 78%, waxaan haysanaa ku dhawaad xaddi aan xadidnayn oo nitrogen ah oo noo diyaar ah. Nitrojiinku waxa kale oo uu ku jiraa qaabka Nitrate-yada macdanaha kala duwan, sida milixda Chilean (sodium nitrate), cusbada ama nitre (potassium nitrate), iyo macdano ka kooban cusbada ammonium. Nitrojiinku waxa uu ku jiraa unugyo dabiici ah oo badan oo isku dhafan, oo ay ku jiraan borotiinno iyo asiidhyada amino ee laga helo dhammaan noolaha noolaha.
Tilmaamaha jirka
Nitrojiin N2 waa gaas aan midab lahayn, dhadhamin, iyo ur aan lahayn heerkulka qolka, inta badana ma aha sun. Cufnaanta gaaska ee xaaladaha caadiga ah waa 1.25g/L. Nitrojiinka ayaa 78.12% ka ah jawiga guud ee hawada (jajab jajab) waana qaybta ugu muhiimsan ee hawada. Waxa jawiga ku jira ilaa 400 trillion ton oo gaas ah.
Cadaadiska jawiga caadiga ah, marka la qaboojiyo ilaa -195.8 ℃, waxay noqotaa dareere aan midab lahayn. Marka la qaboojiyo ilaa -209.86 ℃, nitrogen dareeraha ah wuxuu noqdaa mid adag oo baraf u eg.
Nitrojiinku ma aha mid guban kara waxaana loo tixgaliyaa inuu yahay gaas xiiqsan (sida, neefsashada nitrogen saafi ah waxay jidhka bini'aadamka ka celisaa ogsijiinta). Nitrojiinku wuxuu leeyahay milmayn hoose oo biyaha ah. Marka la joogo 283K, hal mug oo biyo ah ayaa milmi kara ilaa 0.02 qiyaasood oo N2 ah.
Waxyaabaha kiimikada
Nitrojiin waxay leedahay sifooyin kiimiko oo aad u deggan. Way adagtahay in lagula falceliyo walxaha kale heerkulka qolka, laakiin waxay ku dhici kartaa isbeddel kiimikaad ah oo leh walxaha qaarkood heerkulka sare iyo xaaladaha tamarta sare, waxaana loo isticmaali karaa in lagu soo saaro walxo cusub oo waxtar u leh aadanaha.
Qaabka molecular orbital molecules nitrogen waa KK σs2 σs*2 σp2 σp*2 πp2. Saddex lammaane oo elektaroonik ah ayaa gacan ka geysta isku xidhka, taas oo ah, laba π bonds iyo hal σ bond ayaa la sameeyay. Ma jirto wax ku biirin isku-xidhka, isku xidhka iyo tamarta ka-hortagga isku-xidhka ayaa qiyaastii la dhimay, waxayna u dhigmaan lammaane elektaroonig ah oo keligiis ah. Maadaama N2 N2 molecule-ka N2 uu ku jiro saddex laab-jibbaaran, molecule N2 wuxuu leeyahay xasillooni weyn, waxayna qaadataa 941.69 kJ/mol oo tamar ah si uu u kala gooyo atamka. Unugyada N2 waa kan ugu xasilloon ee molecules diatomic ee la yaqaan, iyo qiyaasta molecular ee nitrogen waa 28. Waxaa intaa dheer, nitrogen ma fududa in la gubo mana taageerto gubasho.
Habka tijaabada
Ku rid baarka Mg ee gubanaya dhalada gaaska ururinaysa ee ay ka buuxaan nitrogen, bar Mgguna wuu sii wadi doonaa inuu gubto. Soo saar dambaska haray (budo jaale ah oo yar Mg3N2), ku dar qadar yar oo biyo ah, oo soo saar gaas (ammonia) oo u rogaya warqadda cas ee qoyan ee buluug. Isla'egta falcelinta: 3Mg + N2 = shid = Mg3N2 (magnesium nitride); Mg3N2 + 6H2O = 3Mg (OH) 2 + 2NH3↑
Sifooyinka isku-xidhka iyo qaab-dhismeedka dammaanadda valence ee nitrogen
Sababtoo ah walaxda kaliya ee N2 ayaa ah mid aad u deggan xaaladaha caadiga ah, dadku badanaa waxay si khaldan u aaminsan yihiin in nitrogen uu yahay curiye kiimikaad ah. Dhab ahaantii, liddi ku ah, nitrogen elemental wuxuu leeyahay hawlo kiimiko oo sarreeya. Electronegativity ee N (3.04) waa labaad ee kaliya F iyo O, taas oo muujinaysa in ay samayn karto curaarta adag xubno kale. Intaa waxaa dheer, xasiloonida hal walax N2 molecule kaliya waxay muujinaysaa waxqabadka N atamka. Dhibaatadu waxay tahay in dadku aysan wali helin shuruudaha ugu fiican ee loogu talagalay dhaqdhaqaaqa N2 molecules heerkulka qolka iyo cadaadiska. Laakiin dabeecadda, bakteeriyada qaar ka mid ah qanjidhada dhirta ayaa u rogi kara N2 hawada ku jirta xeryahooda nitrogen ee hoos yimaada xaaladaha tamarta hooseeya heerkulka caadiga ah iyo cadaadiska, waxayna u isticmaalaan bacriminta koritaanka dalagga.
Sidaa darteed, daraasadda hagaajinta nitrogen waxay had iyo jeer ahayd mawduuc cilmi-baaris cilmiyeed oo muhiim ah. Sidaa darteed, waxaa lagama maarmaan ah inaan si faahfaahsan u fahanno sifooyinka isku-xidhka iyo qaab-dhismeedka dammaanadda valence ee nitrogen.
Nooca curaarta
Qaab dhismeedka lakabka elektiroonigga ee valence ee atomka N waa 2s2p3, taas oo ah, waxaa jira 3 elektaroonig ah iyo lammaane elektaroonig ah oo keligood ah. Iyada oo ku saleysan tan, marka la samaynayo isku-dhafka, saddexda nooc ee curaarta soo socda ayaa la abuuri karaa:
1. Samaynta curaarta ionic 2. Samaynta curaarta covalent
1. Samaynta curaarta ionic
N atamka waxay leeyihiin koronto-negativity sare (3.04). Marka ay sameeyaan nitrides binary biraha leh electronegativity hoose, sida Li (electronegativity 0.98), Ca (electronegativity 1.00), iyo Mg (electronegativity 1.31), waxay heli karaan 3 electrons oo ay sameeyaan N3- ions. N2+ 6 Li == 2 Li3N N2+ 3 Ca == Ca3N2 N2+ 3 Mg = ignite= Mg3N2 N3-ions waxay leeyihiin kharash taban oo sarreeya iyo radius ka weyn (171pm). Waxaa si xoog leh loo nadiifin doonaa marka ay la kulmaan unugyadu biyaha. Sidaa darteed, xeryahooda ionic waxay ku jiri karaan oo kaliya xaalad qalalan, mana jiri doonaan ion fuuq-baxa N3-.
2. Samaynta curaarta covalent
Marka atamka N ay sameeyaan xayndaabyo aan biraha ahayn oo leh korantada sare, curaarta soo socota ayaa la sameeyaa:
⑴N atamka waxay qaataan gobolka isku-darka sp3, waxay sameeyaan saddex curaarood oo isku-dhafan, waxay haystaan lammaane elektaroonig ah oo keligood ah, qaabeynta molecular-kuna waa Ahraamta saddex geesoodka ah, sida NH3, NF3, NCl3, iwm. Haddii afar curaarta hal-abuurka ah la sameeyo, qaabeynta molecular waa tetrahedron joogto ah, sida NH4+ ions.
Atamyada ⑵N waxay qaataan gobolka isku-darka sp2, waxay sameeyaan laba curaarood oo isku xidhan iyo hal bond, waxayna haystaan lammaane elektaroonig ah oo keligood ah, qaabeynta molecular waa xagal, sida Cl—N=O. (N atom wuxuu samaysaa σ bond iyo π bond leh Cl atom, iyo lammaane elektaroonik ah oo keligiis ah oo ku yaal N atamka ayaa ka dhigaya saddex xagal molecule. NO3- ion. Unugyada nitric acid molecule, N atom waxa uu sameeyaa saddex σ bonds oo leh saddex atamka O siday u kala horreeyaan, iyo lammaane elektaroonig ah oo ku yaal π orbital-keeda iyo hal π electrons ee labada atam ee O waxa ay sameeyaan saddex dhexe oo afar-elektaroon ah oo delocalized π bond. Ion nitrate-ka, afar-xarumood oo lix-elektaroon ah ayaa delocalized weyn oo π bond ah ayaa ka dhex abuurma saddexda atom ee O iyo bartamaha N atamka. Qaab dhismeedkani waxa uu ka dhigayaa tirada oksaydhaynta muuqata ee N atamka ee nitric acid +5. Sababtoo ah joogitaanka curaarta waaweyn ee π, Nitrate-ku wuu xasiloon yahay oo ku filan xaaladaha caadiga ah. ⑶N atamka waxa uu qaataa isku-dhafka sp si uu u sameeyo dammaanad saddexle ah oo isku xidhan oo haysta lammaane elektaroonig ah oo keligiis ah. Qaabeynta molecular waa toosan, sida qaab dhismeedka N atamka ee N2 molecule iyo CN-.
3. Samaynta curaarta isuduwidda
Marka atamka nitrogen ay sameeyaan walxo fudud ama xeryahooda, waxay inta badan hayaan lammaane elektaroonik ah oo keligood ah, markaa walxahan fudud ama iskudhisyadu waxay u dhaqmi karaan sidii deeq-bixiyeyaasha elektarooniga ah si ay isugu xidhaan ion birta. Tusaale ahaan, [Cu(NH3)4]2+ ama [Tu(NH2)5]7, iwm.
Gobolka Oxidation-Gibbs jaantuska tamarta bilaashka ah
Waxa kale oo laga arki karaa jaantuska tamarta xorta ah ee gobolka Gibbs ee nitrogen, marka laga reebo NH4 ions, N2 molecule oo leh lambar oksaydh ah 0 waa meesha ugu hooseeya ee qalooca jaantuska, taas oo muujinaysa in N2 uu yahay heerkulbeeg ahaan. xasilloon marka loo eego xeryahooda nitrogen ee leh tirooyinka kale ee oksaydheynta.
Qiimaha xeryahooda kala duwan ee nitrogen ee leh lambarrada oksaydhka ee u dhexeeya 0 iyo +5 dhamaantood waxay ka sarreeyaan xariiqda isku xidha labada dhibcood HNO3 iyo N2 (xariiqda dhibcaha ee jaantuska), sidaa darteed xeryahooda waa kuwo heerkul ah oo aan degganayn oo u nugul falcelinta is-dhaafsiga. Midka kaliya ee jaantuska ku jira ee leh qiime ka hooseeya N2 molecule waa NH4+ ion. [1] Laga soo bilaabo oksaydhka gobolka-Gibbs jaantuska tamarta bilaashka ah ee nitrogen iyo qaab dhismeedka molecule N2, waxaa la arki karaa in curiyaha N2 aanu shaqaynayn. Heerkulka sare oo kaliya, cadaadis sare iyo joogitaanka wax kicinaya ayaa nitrogen ka falcelin kara hydrogen si uu u sameeyo ammonia: Xaaladaha dheecaanka, nitrogen waxay isku dari kartaa ogsijiin si ay u sameeyaan nitric oxide: N2+O2= shubista=2NO Nitric oxide waxay si dhakhso ah ugu biirtaa ogsijiinta samaynta nitrogen dioxide 2NO+O2=2NO2 Nitrogen dioxide waxa ay ku milantaa biyaha si ay u samayso nitric acid, nitric oxide 3NO2+H2O=2HNO3+NO Wadamada horumaray tamarta biyaha, falcelintan waxa loo isticmaalay in lagu soo saaro nitric acid. N2 waxay la falgashaa haydarojiin si ay u soo saarto ammonia: N2+3H2=== (calaamad dib loo celin karo) 2NH3 N2 waxay la falgashaa biraha leh awoodda ionization hoose oo nitride-koodu leeyahay tamar sare si ay u sameeyaan nitrides ionic. Tusaale ahaan: N2 waxay si toos ah uga falcelin kartaa lithium-macdan heerkulka qolka: 6 Li + N2=== 2 Li3N N2 waxay la falgashaa birta dhulka alkaline Mg, Ca, Sr, Ba heerkulka guban: 3 Ca + N2=== Ca3N2 N2 kaliya kaga falceliya boron iyo aluminium heerkulka shidan: 2 B + N2=== 2 BN (macromolecule compound) N2 guud ahaan waxay la falgashaa silikoon iyo xubno kale oo kooxeed heerkul ka sarreeya 1473K.
Unugyada nitrogen-ku waxa ay ka qayb qaataan isku xidhka saddex lammaane oo elektaroonig ah, taas oo ah, samaynta laba bonds iyo hal σ bond. Waxba kuma kordhinayso isku xidhka, isku xidhka iyo tamarta ka-hortagga isku xidhka ayaa qiyaastii la dhimay, waxayna u dhigmaan lammaaneyada elektarooniga ah ee keligood ah. Sababtoo ah waxaa N2 molecule ku jira saddex laab N≡N, N2 molecule waxay leedahay xasillooni weyn, waxayna qaadataa 941.69kJ/mol tamar ah si ay u jajabiso atamka. Unugyada N2 waa kan ugu xasilloon ee molecules diatomic ee la yaqaan, iyo qiyaasta molecular ee nitrogen waa 28. Waxaa intaa dheer, nitrogen ma fududa in la gubo mana taageerto gubasho.
Waqtiga boostada: Jul-23-2024
